五、疊片 / 卷繞設(shè)備(極片組裝前的成型設(shè)備)
根據(jù)電池結(jié)構(gòu)(疊片式或卷繞式),將正負(fù)極片與隔膜組合成電芯。
疊片機(jī)
功能:將分切后的正負(fù)極片與隔膜交替疊合(如 “正極 - 隔膜 - 負(fù)極 - 隔膜”),形成疊片電芯,適用于方形和軟包電池。
特點(diǎn):采用視覺定位(精度 ±0.05mm)和機(jī)械手抓取,疊片效率可達(dá) 30-60 片 / 分鐘,電芯厚度一致性好,但速度低于卷繞機(jī)。
卷繞機(jī)
功能:將正極片、隔膜、負(fù)極片以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的方式卷成圓柱形或方形電芯(如圓柱電池 18650、21700)。
核心:卷針(控制卷繞張力)和導(dǎo)向系統(tǒng),確保極片對齊(偏差≤0.1mm),避免隔膜褶皺,卷繞速度可達(dá) 10-30 米 / 分鐘,適合大規(guī)模生產(chǎn)。
六、輔助設(shè)備
極片檢測設(shè)備:包括厚度檢測儀(在線激光測厚,精度 ±0.1μm)、面密度檢測儀(X 射線或 β 射線檢測,控制容量一致性)、外觀檢測機(jī)(AI 視覺識別涂層缺陷、劃痕、毛刺等)。
除塵設(shè)備:在涂布、分切、疊片 / 卷繞等環(huán)節(jié)使用,通過負(fù)壓吸附去除極片表面的粉塵,避免電池內(nèi)部短路。
真空干燥設(shè)備:對分切后的極片進(jìn)行二次干燥(溫度 80-120℃,真空度≤1Pa),去除殘留水分(水分含量需≤50ppm,防止電解液分解)。
正負(fù)極設(shè)備的差異
由于正極(活性物質(zhì)為金屬氧化物,密度大)和負(fù)極(活性物質(zhì)為石墨,密度小)的材料特性不同,部分設(shè)備參數(shù)需調(diào)整:
涂布:正極漿料粘度更高,涂布速度略低于負(fù)極;
輥壓:正極所需壓力更大(因活性物質(zhì)硬度高);
分切:負(fù)極石墨涂層易掉粉,分切時(shí)除塵要求更嚴(yán)格。
一、工作原理
氣流粉碎機(jī)的核心原理是動(dòng)能傳遞與碰撞粉碎:
壓縮空氣(或其他氣體,如氮?dú)猓┙?jīng)特殊噴嘴高速噴出(速度可達(dá)音速或超音速,通常 300-500m/s),形成高速氣流;
物料在高速氣流的帶動(dòng)下,在粉碎腔體內(nèi)發(fā)生顆粒與顆粒之間的劇烈碰撞、摩擦,以及顆粒與腔體內(nèi)壁的沖擊、剪切;
物料被粉碎成超細(xì)顆粒,隨后在氣流帶動(dòng)下進(jìn)入分級區(qū),符合粒度要求的顆粒通過分級輪篩選后排出,粗顆粒則返回粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎,實(shí)現(xiàn) “粉碎 - 分級” 一體化。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
鋰電池材料:粉碎正極材料(三元材料、磷酸鐵鋰)和負(fù)極材料(石墨、硅基材料),提升顆粒分散性和比表面積,優(yōu)化電池性能。
醫(yī)藥行業(yè):粉碎抗生素、中藥粉體,提高藥物溶出度和生物利用度。
化工與新材料:制備顏料、催化劑、納米粉體等,改善產(chǎn)品活性和穩(wěn)定性。
礦業(yè):超細(xì)粉碎高嶺土、滑石等非金屬礦,用于涂料、塑料等領(lǐng)域。
食品行業(yè):粉碎香料、保健品原料,保留營養(yǎng)成分且口感細(xì)膩。
研磨:立式結(jié)構(gòu)使研磨介質(zhì)分布更均勻,物料與介質(zhì)接觸充分,單位時(shí)間內(nèi)研磨效果優(yōu)于部分臥式設(shè)備,尤其適合超細(xì)粉碎(可將物料研磨至微米級甚至亞微米級)。
粒度可控性強(qiáng):通過調(diào)節(jié)分級裝置參數(shù)(如轉(zhuǎn)速、篩網(wǎng)孔徑)或研磨時(shí)間,可控制出料粒度,產(chǎn)品粒度分布窄。
占地面積?。毫⑹皆O(shè)計(jì)大幅節(jié)省空間,尤其適合生產(chǎn)線布局緊湊的場景。
操作靈活:可通過調(diào)整給料量、研磨介質(zhì)填充率、主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù),適應(yīng)不同物料的研磨需求。
污染風(fēng)險(xiǎn)較低:采用耐磨襯板和惰性研磨介質(zhì)(如陶瓷球)時(shí),可減少物料污染,適合對純度要求較高的領(lǐng)域(如鋰電池材料、醫(yī)藥等)。
立式球磨機(jī) 超細(xì)研磨(微米級)、粒度分布窄 能耗較高,處理量中等
氣流粉碎機(jī) 超精細(xì)研磨(亞微米級)、污染極低 能耗高,適合小批量需求
臥式球磨機(jī) 處理量大、適合粗磨或中磨 占地面積大,粒度分布較寬
在鋰電池正極材料的中細(xì)研磨環(huán)節(jié),立式球磨機(jī)憑借的超細(xì)粉碎能力和較好的粒度控制,常作為核心設(shè)備之一,與氣流粉碎機(jī)等配合完成從粗顆粒到目標(biāo)粒徑的加工流程。